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2022版高考生物选考江苏专用一轮总复习集训：专题4酶与ATP —模拟
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这是一份2022版高考生物选考江苏专用一轮总复习集训：专题4酶与ATP —模拟，共29页。
【5年高考】
考点一 酶
1.(2021江苏新高考适应卷,20,3分)真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂,可提高饲料利用率。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究,结果如图。相关叙述正确的是(多选)( )
A.植酸酶只能在活细胞中产生,可在细胞外发挥作用
B.真菌合成的植酸酶需要经高尔基体参与,才能转运到细胞外
C.植酸酶A的最适pH为2或6,植酸酶B的最适pH为6
D.两种酶相比,植酸酶A更适合添加在家畜饲料中
答案 ABD
2.(2021湖北新高考适应卷,2,2分)在生物体内,酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述,错误的是( )
A.过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质
B.DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成
C.胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关
D.淀粉酶和盐酸通过降低反应物的活化能催化淀粉水解
答案 D
3.(2020浙江7月选考,10,2分)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是( )
A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
答案 C
4.(2019江苏单科,13,2分)下列关于加酶洗涤剂的叙述,错误的是( )
A.加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶
B.用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水
C.含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物
D.加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的
答案 A
5.(2017江苏单科,17,2分)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是( )
A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强
B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C.碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同
D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
答案 C
6.(2016江苏单科,8,2分)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如表。下列相关叙述正确的是( )
A.1号管为对照组,其余不都是实验组
B.2号管为对照组,其余都为实验组
C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶
答案 A
7.(2019浙江4月选考,10,2分)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如表所示:
据此分析,下列叙述错误的是( )
A.实验的可变因素是催化剂的种类
B.可用产生气泡的速率作检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有高效性
D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
答案 D
8.(2017课标全国Ⅱ,3,6分)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )
A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶
B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃
答案 C
考点二 ATP
9.(2021湖南新高考适应卷,3,2分)ATP是细胞生命活动的能量“通货”。下列叙述错误的是( )
A.糖类、脂肪和蛋白质等有机物中储存了大量ATP
B.等量的葡萄糖通过酒精发酵和有氧呼吸产生的ATP数量不同
C.光合作用和呼吸作用都产生ATP,所需的ADP可共用
D.ATP与ADP的相互转化由不同的酶催化完成
答案 A
10.(2018浙江4月选考,10,2分)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是( )
A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B.ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
答案 C
11.(2017浙江4月选考,11,2分)下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙述,错误的是( )
A.糖的氧化反应是放能反应
B.光合作用的碳(暗)反应是吸能反应
C.ATP是吸能反应和放能反应的纽带
D.氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应
答案 D
12.(2020课标全国Ⅲ,29,10分)参照表中内容,围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
答案 (1)细胞质基质 (2)无氧呼吸 (3)光能 (4)O2、NADPH (5)H2O、CO2
[教师专用题组]
【5年高考】
考点一 酶
1.(2015海南单科,15,2分)关于人体内激素和酶的叙述,错误的是( )
A.激素的化学本质都是蛋白质
B.酶可以降低化学反应的活化能
C.高效性是酶的重要特性之一
D.激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢
答案 A 本题考查激素和酶的相关知识。激素的化学本质并非都是蛋白质,如性激素为固醇类,A错误;酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,B正确;酶具有高效性、专一性等重要特性,C正确;激素具有调节作用,激素与靶细胞结合后,可以调节靶细胞的代谢,D正确。
知识拓展 酶与激素都属于微量、高效物质。所有活细胞都能产生酶,酶有催化作用,作用前后不变;只有内分泌腺或内分泌细胞才能产生激素,激素具有调节作用,作用后被灭活。
2.(2015海南单科,4,2分)下列关于生物体产生的酶的叙述,错误的是 ( )
A.酶的化学本质是蛋白质或RNA
B.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2
C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
答案 D 绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,A正确;脲酶能够将尿素分解成氨和CO2,B正确;蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类,C正确;细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,纤维素酶不能降解细菌细胞壁,D错误。
3.(2014福建理综,1,6分)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )
A.蛋白酶 B.RNA聚合酶
C.RNA D.逆转录酶
答案 C 大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,核糖体是由蛋白质和rRNA组成的,用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后,核糖体中只剩下RNA成分,因此,由题中信息“用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应”可说明催化该反应的物质是RNA,故C正确,A、B、D错误。
4.(2013课标Ⅱ,6,6分)关于酶的叙述,错误的是( )
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
答案 B 本题主要考查酶的相关知识。细胞生命活动所必需的酶,如呼吸氧化酶,会存在于分化程度不同的各类细胞中;低温抑制酶的活性,在一定范围内,当温度回升后,酶的活性可以恢复,但酶的空间结构一旦被破坏,其活性将无法恢复,低温没有破坏酶的空间结构;酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的;酶在化学反应中充当催化剂,也可以作为另一个反应的底物。
易错警示 低温抑制酶的活性,常在低温条件下储存酶。高温破坏酶的空间结构(氢键等,但肽键未被破坏),酶活性丧失。
5.(2011课标,2,6分)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是( )
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
答案 B 分析曲线可知:甲酶在蛋白酶的作用下,酶活性不改变,说明甲酶能够抗该种蛋白酶降解,其化学本质不是蛋白质,应是RNA;乙酶在蛋白酶的作用下,酶活性降低,说明该种蛋白酶能改变乙酶的分子结构,所以乙酶的化学本质是蛋白质。
6.(2011福建理综,3,6分)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性,这三类物质都是( )
A.在细胞内发挥作用
B.由活细胞产生的蛋白质
C.与特定分子结合后起作用
D.在发挥作用后还能保持活性
答案 C 酶并不一定都在细胞内发挥作用,如唾液淀粉酶在口腔中发挥作用,故A错;有的激素不是蛋白质,如性激素属于脂质,部分酶的化学本质是RNA,神经递质的化学本质不是蛋白质,而是小分子的物质如乙酰胆碱等,故B错;题干中所述的三种物质都有其特异性,都能与特定分子结合而发挥作用,故C正确;激素、神经递质在发挥作用后通常失去活性而不能继续发挥作用,故D错。
7.(2011海南单科,11,2分)野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长,用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株,该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。对这一实验结果的解释,不合理的是( )
A.野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲
B.野生型大肠杆菌代谢可能不需要氨基酸甲
C.该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶
D.该突变株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失
答案 B 由该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长可知:氨基酸甲是野生型大肠杆菌代谢所必需的;野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲;突变株可能因无法产生合成氨基酸甲所需的酶或该酶功能丧失而导致无法合成氨基酸甲。
8.(2016课标全国Ⅰ,3,6分)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是( )
A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
答案 C 本题以测定酶活力的实验为载体,考查运用所学知识对实验步骤进行分析与评价的能力;试题通过对操作顺序的分析,体现了对科学探究素养中实验设计要素的考查。测定酶活力的实验中缓冲液可维持溶液的pH,所以缓冲液应在底物与酶混合之前加入,反应时间的测定则应在底物与酶混合之后开始,据此可判断C符合题意。
9.(2013海南单科,3,2分)关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是( )
A.不同酶的最适温度可能相同
B.随着温度降低,酶促反应的活化能下降
C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果
答案 B 不同酶的最适温度可能相同,也可能不同,A正确;在一定的范围内随着温度的降低,酶的活性下降,而酶促反应的活化能是不会降低的,B错误;低温时,酶的活性降低,但酶的空间结构稳定,因此,酶制剂适于在低温(0~4℃)下保存,C正确;高温、强酸、强碱都会破坏酶的空间结构,从而使酶失活,D正确。
10.(2012海南单科,4,2分)下列操作中,不可能导致淀粉酶活性发生变化的是( )
A.淀粉酶溶液中加入强酸
B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶
C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液
D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂
答案 C 本题考查了酶性质的相关知识。酶是具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,遇高温、强酸、强碱、重金属等会发生变性,故A、D可能发生。淀粉酶是蛋白质,淀粉酶溶液中加入蛋白酶会使淀粉酶水解失活。淀粉酶能把淀粉水解成麦芽糖,且反应前后酶活性不变,C选项符合题意。
11.(2011全国,31,10分)某同学从温度为55~65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌,并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题:
(1)测定脂肪酶活性时,应选择 作为该酶作用的物质,反应液中应加入 溶液以维持其酸碱度稳定。
(2)要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为 。
(3)根据该细菌的生活环境,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。
答案 (1)脂肪 缓冲
(2)蛋白质
(3)在一定温度范围(包括55~65℃)内设置温度梯度,分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值,则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则,扩大温度范围,继续实验,直到出现峰值。(其他合理答案也给分)
解析 (1)脂肪酶的活性以其单位时间内分解脂肪量为指标,因酶需要适宜的pH,故应加入缓冲溶液。(2)该酶与双缩脲试剂呈紫色反应,说明该酶的化学本质是蛋白质。(3)要测定该酶催化作用的最适温度,一般采用预实验,需在一定温度范围内设置温度梯度,对比不同温度下测得的酶活性,若不能测出峰值,则需扩大温度范围,继续实验。
12.(2015重庆理综,10,14分)(14分)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。
(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:
注:“+”数目越多表示蓝色越深
步骤①中加入的C是 ,步骤②中加缓冲液的目的是 。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是 ;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越 。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应 。
(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:
X处理的作用是使 。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著 白粒管(填“深于”或“浅于”),则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
答案 (14分)(1)0.5mL蒸馏水 控制pH 红粒小麦 低 缩短
(2)β-淀粉酶失活 深于
解析 (1)对照管应加入等量蒸馏水,步骤②中加入缓冲液的目的是维持正常的pH,防止溶液pH变化对实验结果造成影响。红粒管中蓝色较白粒管深,说明红粒管中淀粉含量高,据此推测出红粒小麦淀粉酶活性较低是导致红粒小麦发芽率低的原因。若反应物淀粉浓度适当减小,可通过缩短反应时间的方法得到与改变前相同的显色结果。(2)要探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在穗发芽率差异中的作用,需对比红、白粒小麦中的α-淀粉酶和β-淀粉酶单独作用时的效果,即分别对α-淀粉酶、β-淀粉酶进行灭活处理,若α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因,则只有α-淀粉酶作用的Ⅱ管表现为红粒管颜色显著深于白粒管。
13.(2015浙江理综,31,12分)现有一种细菌M,能够合成某种酶,并能分泌到细胞外。为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系,请根据以下提供的实验材料写出实验思路,并预测实验结果。
实验材料:若干个培养瓶、培养液、细菌M
(要求与说明:实验仅设一组;实验仪器、试剂、用具及操作不作具体要求;实验条件适宜)
请回答:
(1)实验思路:
①
︙
(2)预测实验结果(设计一个坐标系,并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线):
(3)测定总酶浓度时,应对细胞做 处理。
答案 (12分)(1)①取细菌M,稀释后,分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中。
②取其中的培养瓶,分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度,并记录。
③在培养过程中,每隔一段时间,重复②。
④对所得实验数据进行分析与处理。
(2)
(3)破碎
解析 (1)要研究培养时间与细菌M细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的关系,需分组培养细菌M,定时取样检测细菌细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度。因总酶包括胞内酶和胞外酶,故测定总酶浓度时需破碎细胞。曲线绘制时注意胞外酶曲线起点为0,培养初期细菌个体数较少,故总酶量也很低。
14.(2013课标全国Ⅱ,29,10分)已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
注:实验结果中“+”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。
回答下列问题:
(1)α-淀粉酶催化 水解可生成二糖,该二糖是 。
(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 ,这两支试管中淀粉量不同的原因是 。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是 。
(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明 。
答案 (10分)(1)淀粉 麦芽糖(每空1分,共2分)
(2)少(1分) 带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉水解(2分,其他合理答案也给分)
(3)诱导种子生成α-淀粉酶(3分,其他合理答案也给分)
(4)GA浓度高对α-淀粉酶的诱导效果好(2分,其他合理答案也给分)
解析 本题以GA(赤霉素)对α-淀粉酶产生情况的影响的实验表格为信息载体,着重考查与酶相关的知识。(1)在α-淀粉酶的催化下,淀粉被水解为麦芽糖。(2)对比1号和2号试管,1号试管剩余的淀粉量少,其原因是带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉更多地被水解。(3)分析题表实验结果:在试管5中,虽然加入足量的GA,但没有加种子,淀粉不能被水解,说明GA不能直接水解淀粉;试管2中,虽然有去胚的半粒种子,但未加入GA,被水解的淀粉少,而试管3中加入GA溶液和去胚的半粒种子,实验结果是颜色较浅,被水解的淀粉较多,说明GA能诱导种子生成α-淀粉酶。(4)分析试管2、3、4的实验结果可知,随着GA浓度的升高,淀粉被分解的量增多,说明GA浓度与其对种子产生α-淀粉酶的诱导效果呈正相关。
15.(2013重庆理综,9,14分)研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用,而对正常细胞无影响。进一步研究发现,发挥作用的物质是L-天冬酰胺酶,它能将L-天冬酰胺分解,而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,增殖被抑制。
(1)为验证该酶对两种细胞的影响,某兴趣小组进行了以下实验。
实验材料:正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基(含细胞生长所需的物质)、L-天冬酰胺酶
实验步骤:
a.分组
实验组:培养基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞
对照组:培养基+
b.适宜条件下培养后,观察细胞生长状态、检测L-天冬酰胺含量。
实验结果(如下表):
结果分析:
该实验利用了酶的 特性;表中①应为 ;对照组细胞内L-天冬酰胺含量正常的原因是 。
(2)患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低,是因为发生了 反应;该酶口服无效,原因是 。
(3)根据实验结果,你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是 。
答案 (14分)(1)L-天冬酰胺酶+正常细胞 专一性 抑制 能合成L-天冬酰胺(有合成L-天冬酰胺的酶)
(2)免疫(拮抗) 酶被分解失活
(3)对肿瘤细胞有专一性杀伤作用,对正常细胞无影响
解析 本题主要考查验证性实验的实验设计及实验结果的分析和处理。(1)分析实验目的可知:该实验的单一变量为细胞的种类,所以对照组的培养基中应加入L-天冬酰胺酶和正常细胞;该实验利用了酶具有专一性的特性;验证性实验的结果由题干可知,实验组的淋巴瘤细胞的生长受到抑制;对照组培养液中缺乏L-天冬酰胺而细胞内其含量正常,说明正常细胞能合成L-天冬酰胺。(2)外源性酶注射到机体后可作为抗原物质,引发机体产生免疫反应,导致机体产生抗体,所以患者多次注射该外源性酶后疗效降低;该外源性酶的本质是蛋白质,口服后,会被消化分解而导致失效。(3)理想的抗肿瘤药物应该专一性地杀伤肿瘤细胞,而对正常细胞无影响。
16.(2012福建理综,26Ⅰ,18分)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。
(1)查询资料得知,18℃时,在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶催化效率最高的是 。
图1
(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15~18℃之间。学习小组假设:大菱鲆蛋白酶的最适温度在15~18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度,探究三种酶的最适温度。
①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是 ,可用 试剂鉴定。
②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在 。
③为了控制实验温度,装有酶和底物的试管应置于 中以保持恒温。单位时间内 可以表示蛋白酶催化效率的高低。
④实验结果如图2,据此能否确认该假设成立? 。理由是: 。
图2
(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低 的比例,以减少对海洋的污染。
答案 (1)幽门盲囊蛋白酶
(2)①蛋白质 双缩脲 ②2和8 ③水浴 底物消耗量(或产物生成量) ④不能 据图可知随着温度提高酶活性逐步升高,酶活性峰值未出现
(3)淀粉、脂肪
解析 (1)分析图可知,在各自最适pH下,幽门盲囊蛋白酶活性最高,故其催化效率最高。(2)酶具有专一性,蛋白酶的作用底物只能是蛋白质。由图1可知胃蛋白酶最适pH为2,幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。实验中为了控制温度常用水浴保持恒温。酶催化效率的高低常用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示。图2显示随着温度的提高,酶的活性逐渐升高,酶活性峰值并未出现,故学习小组作出的“大菱鲆蛋白酶的最适温度在15~18℃间”的假设不成立。(3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少,活性低,故应减少饲料中淀粉和脂肪的比例。
17.(2012重庆理综,30Ⅱ,12分)乙醇可部分替代石油燃料,利用纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇,耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解,从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。
(1)某研究小组将产纤维素酶的菌株,通过诱变和高温筛选获得新菌株,为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80℃高温,进行了以下实验。
结果与结论:①若 ,则表明该纤维素酶能耐受80℃高温;
②若 ,则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温。
(2)酵母菌发酵产生的乙醇属于 (填“初级”或“次级”)代谢产物。
答案 (1)80℃水浴保温 适量纤维素液 斐林试剂或班氏糖定性试剂
①试管1内呈蓝色,试管2内有砖红色沉淀产生
②试管1和2内均呈蓝色
(2)次级
解析 (1)要探究新菌株产生的纤维素酶能否耐受80℃高温,需对该酶进行80℃高温处理,再用斐林试剂或班氏糖定性试剂对该酶促反应的生成物(还原糖)进行鉴定。(2)乙醇不是酵母菌生长繁殖所必需的,故乙醇为次级代谢产物。
18.(2012课标全国,33,8分)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:
①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL,再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL,摇匀。
③将5支试管放入70℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。
④取出各试管,分别加入斐林试剂2mL,摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。
(1) 。
(2) 。
答案 (1)③中70℃应改为37℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃ (2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50~65℃水浴中一段时间。因为在加热条件下斐林试剂与还原糖反应显色
解析 (1)唾液淀粉酶的最适温度为37℃,70℃环境中该酶将失活。(2)斐林试剂与还原糖在水浴加热条件下,才产生砖红色沉淀。
19.(2011江苏单科,31,8分)为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响,研究者设计并进行了相关实验,实验步骤及结果如下:
①鲈鱼的驯养:将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养14d,用普通饲料投喂,备用。
②饲料的配制:在每千克普通饲料中添加200mg植酸酶,配制成加酶饲料;并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒,烘干后储存。
③鲈鱼的饲养:挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组,放养于规格相同的浮式海水网箱中,放养密度为60尾/箱。给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料,给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。
④称重并记录:投喂8周后,从每个网箱中随机取20尾鲈鱼称重。结果显示,对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3%、947.2%。
⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品,并分别测定消化酶的活性,结果如下表。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是 ;实验前的驯养是为了 。
(2)步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意 ,其原因是 。
(3)步骤③中还应控制好的无关变量主要有 。
(4)本实验得出的初步结论是
。
(5)推测鲈鱼的食性并说明理由: 。
答案 (1)成体生长缓慢,实验效果不明显 让鲈鱼适应实验养殖环境 (2)温度不能过高 高温会使植酸酶变性而失去活性 (3)水温、盐度和溶解氧等 (4)添加植酸酶的饲料促进鲈鱼幼体的生长;植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性,而对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小 (5)肉食性,其肠道中蛋白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶
解析 (1)由于实验因变量是鲈鱼的体重,所以使用鱼苗比成体效果明显。实验前的驯养是为了让鲈鱼适应实验养殖环境,以免对实验结果造成影响。(2)烘干过程中要特别注意温度对植酸酶活性的影响,因为高温会使植酸酶变性。(3)步骤③中的实验变量是饲料中酶的有无,因此凡是影响酶活性的其他因素都需要控制,如水温、盐度、海水中的溶解氧等。(4)从表格中的数据可以推知,添加植酸酶的实验组表现出对蛋白酶活性的促进作用显著;根据步骤④可推知添加植酸酶的饲料能促进鲈鱼幼体的生长。(5)从表中蛋白酶活性推测,鲈鱼消化蛋白质较多,由此推测鲈鱼最可能为肉食性动物。
考点二 ATP
20.(2017海南单科,5,2分)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是( )
A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化
C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程
D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
答案 C 淀粉的水解在消化道内进行,该过程中会释放能量,但消化道内不存在ATP合成酶,无法生成ATP,A错误;人体生命活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化,B错误;暗反应合成葡萄糖的过程需要光反应提供的能量,C正确;硝化细菌需要的能量主要来自其将氨氧化成硝酸的过程,D错误。
易错警示 淀粉、蛋白质、脂肪等的水解都可以释放能量,该过程中如果存在ATP合成酶,则可形成ATP,否则都以热能的形式散失。
21.(2016北京理综,2,6分)葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程( )
A.在无氧条件下不能进行 B.只能在线粒体中进行
C.不需要能量的输入 D.需要酶的催化
答案 D 酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2,在无氧呼吸的第一阶段生成ATP,A错误;无氧呼吸在酵母菌的细胞质基质中进行,B错误;ADP转化成ATP需要能量的输入和ATP合成酶的催化,C错误,D正确。
22.(2014海南单科,10,2分)下列物质中,能够直接给细胞生命活动提供能量的是( )
A.脂肪 B.钙离子 C.糖 D.ATP
答案 D ATP是细胞生命活动的直接能源物质,D正确。
23.(2014江苏单科,14,2分)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是( )
A.叶肉细胞合成的糖运输到果实
B.吞噬细胞吞噬病原体的过程
C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D.细胞中由氨基酸合成新的肽链
答案 C 叶肉细胞合成的糖运出叶肉细胞及糖在运输路径中的跨膜过程均需ATP提供能量;吞噬细胞以胞吞方式吞噬病原体的过程需消耗能量;细胞中小分子的氨基酸脱水缩合形成肽链的过程需要ATP供能;淀粉在淀粉酶的催化作用下水解为葡萄糖的过程不消耗能量。
【3年模拟】
时间:40分钟 分值:55分
一、单项选择题(每小题2分,共20分)
1.(2021届江苏连云港期中,6)细胞中的主要能源物质是糖类,主要的储能物质是脂肪,而ATP能直接为细胞的生命活动提供能量。下列有关ATP的叙述,错误的是( )
A.ATP中含有一个腺苷、二个高能磷酸键、三个磷酸基团
B.正常细胞中,ATP含量不高,ATP与ADP的比值在一定范围内变化
C.在脱分化与再分化过程中,会发生ATP的合成与分解
D.ATP被称为能量通货,是唯一直接为生命活动提供能量的物质
答案 D
2.(2021届江苏盐城期中,4)生物体内的高能磷酸化合物有多种,他们的用途有一定差异,如表。下列相关叙述,最为准确的是( )
A.UTP中的“U”是指尿嘧啶
B.在糖原、脂肪和磷脂的合成过程中,消耗的能量均不能来自ATP
C.UTP分子中所有高能磷酸键断裂后,可得到尿嘧啶脱氧核苷酸
D.葡萄糖和果糖反应生成蔗糖的过程中,可由ATP直接供能
答案 D
3.(2021届江苏扬州期初,7)ATP是细胞的能量“通货”,细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物,但ATP用途较为广泛。下列有关叙述中错误的是( )
A.ATP分子能在细胞膜上某些蛋白质的催化下水解
B.CTP中高能磷酸键全部水解后的产物能作为合成DNA分子的原料
C.GTP的合成常伴随放能反应,而吸能反应不一定伴随GTP的水解
D.UTP是三磷酸尿苷的英文名称缩写,其分子中含有2个高能磷酸键
答案 B
4.(2021届江苏淮安期中,8)下列有关酶和ATP的说法,正确的是( )
A.酶与无机催化剂的作用机理不同,酶的作用机理是降低化学反应的活化能
B.绿色植物生命活动过程中所需的直接能源物质ATP主要由光合作用提供
C.DNA分子上具有多个限制酶切割位点,体现了酶的多样性
D.ATP水解失掉两个磷酸基团后,成为腺嘌呤核糖核苷酸
答案 D
5.(2021届江苏扬州期中,10)如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示反应物M在无催化剂条件和有酶催化条件下生成产物P所需的能量变化过程。下列相关叙述错误的是( )
A.E2表示在有酶催化条件下反应发生需要的活化能
B.若将酶改为无机催化剂,则曲线Ⅱ将向上移动
C.若其他条件不变,E1越大,则酶的催化效率越高
D.若增加反应体系中的酶量,则E2减小,反应速率提高
答案 D
6.(2021届江苏盐城期中,5)如图表示改变某一因素前后,淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果。请据此分析,改变下列哪种因素才能获得改变后的结果( )
A.淀粉溶液量 B.pH C.温度 D.唾液量
答案 A
7.(2021届江苏南通启东期中,4)某小组利用如图所示实验装置开展了pH对酶活性影响的研究(滤纸片在猪肝匀浆中浸泡10min)。下列叙述正确的是( )
A.该装置也可用于探究酶数量与酶促反应速率的关系
B.为避免猪肝匀浆滴落,实验前应将滤纸片高温烘干
C.反应结束后可通过观察产生的气体体积来判断各组酶活性
D.每组实验结束用清水冲洗装置后,即可进行下一组实验
答案 A
8.(2020江苏宿迁修远中学期初,19)用某种酶进行有关实验的结果如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.由图1实验结果可知该酶的最适催化温度为30℃左右
B.图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C.由图3实验结果可推知该实验的自变量是有无Cl-、Cu2+
D.由图4实验结果可知酶具有专一性
答案 C
9.(2021届江苏镇江期中,3)科学家从线粒体中分离出一种可溶性蛋白质,并且发现该物质(简称F)不仅在能量储存过程中起着重要作用,而且还是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体。生化实验还证实,当某些物质存在时,F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸。下列相关叙述错误的是( )
A.物质F水解ATP的过程可能需要其他物质共同参与
B.物质F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性
C.线粒体中若缺少物质F,ADP可能无法与磷酸结合形成ATP
D.线粒体中形成ATP所需要的能量直接来源于葡萄糖的分解
答案 D
10.(2021届江苏连云港期中,10)细胞代谢离不开酶的催化,酶的催化需要温和的环境条件,某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响时发现,pH过低时淀粉水解速率也会加快,探究结果如图所示。下列有关实验说法,正确的是( )
A.从图中能推断,该淀粉酶在pH=1比pH=3时活性一定更高
B.从实验结果分析可知,该淀粉酶的最适pH为7
C.在强酸、强碱条件下淀粉酶活性受到抑制但空间结构没有改变
D.在pH为5~9之间设置更小的pH梯度可探究该淀粉酶的最适pH
答案 D
二、多项选择题(每小题3分,共9分)
11.(2021届江苏盐城期中,15)如图为不同条件下石油降解酶对污泥中石油分解能力的实验测定结果。下列有关叙述正确的是( )
A.该实验的自变量是pH,因变量是酶活性
B.污泥含水量对该酶的最适pH无明显影响
C.一定范围内污泥含水量越高,该酶的催化能力越强
D.污泥含水量过低会使该酶的空间结构遭到破坏
答案 BC
12.(2020江苏南京一模,21)现有甲、乙、丙三支试管,先向三支试管内各加入2mL可溶性淀粉溶液,再按正常步骤操作,然后分别用斐林试剂检验。下列分析正确的是( )
A.甲试管和乙试管对照,说明酶具有专一性
B.甲试管和丙试管对照,说明酶活性受温度影响
C.实验结果是甲试管内会出现砖红色沉淀
D.实验结果是乙试管和丙试管内出现砖红色沉淀
答案 ABC
13.(2020江苏如皋、徐州、宿迁三校联考,23)下列有关酶的实验设计思路,不正确的是( )
A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液能验证酶的专一性
C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
D.在探究温度对酶活性的影响实验中,用斐林试剂来判断试管中的淀粉是否分解
答案 ABD
三、非选择题(共26分)
14.(2020江苏宿迁修远中学期初,33)(14分)白色念珠菌是存在于人体上呼吸道和肠道黏膜中的真菌,当机体免疫功能下降时,菌丝大量生长,侵入细胞引起疾病。V蛋白具有ATP酶活性,对菌丝形成有重要作用。
图1
图2
(1)酶是生物催化剂,其作用机理是 。ATP合成酶在 上合成。
(2)ATP合成酶由突出于膜外的F1和嵌入膜内的F0两部分组成。F1负责ATP的合成或水解,F0是一个疏水蛋白复合体,形成H+跨膜通道,当H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时,ADP与Pi结合形成ATP(其过程如图1所示)。据图推测,在真核细胞中含有该酶的生物膜有 (至少填出两种)。如果图1表示叶绿体内合成ATP的过程,若膜两侧的H+浓度梯度突然消失,其他条件不变,短时间内暗反应中的C5的量会 (填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)白色念珠菌与大肠杆菌在细胞结构上最主要的区别是白色念珠菌具有 。ATP分子的结构简式是 ,V蛋白将ATP水解为ADP时,储存在ATP分子 中的能量被释放出来,同时产生无机磷。
(4)科研人员为研究不同浓度药物D(一种ATP酶抑制剂)对Ⅴ蛋白的作用,将Ⅴ蛋白与反应缓冲液混合,实验组加入用DMSO溶解的不同浓度的药物D溶液,室温孵育10min之后向反应体系中加入ATP溶液,室温反应30min。再向反应体系中加入孔雀绿试剂(可与无机磷反应呈现绿色),定量分析反应体系的绿色深浅,得到如图2所示结果。
①实验中测定的绿色深浅,可反映出 的量,从而得到V蛋白活性。
②本实验以对照组数据作为V蛋白活性相对值1,对照组的处理是 ,室温孵育10min,向反应体系中加入ATP溶液,室温反应30min。
③实验结果说明 。
答案 (1)降低化学反应的活化能 核糖体 (2)线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜 减少 (3)以核膜为界限的细胞核 A—P~P~P 高能磷酸键 (4)①ATP水解 ②将V蛋白与反应缓冲液混合,加入等量DMSO溶液 ③药物D能抑制V蛋白的活性,且随药物D浓度的增加,抑制作用增强
15.(2020江苏苏州常熟中学调研,28)(12分)萌发的小麦种子中α-淀粉和β-淀粉的含量会显著增高。α-淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6、0℃下可迅速失活。而β-淀粉酶耐酸、不耐热,在70℃条件下15min后失活。根据它们的这种特性,可分别测定一种酶的催化效率。某实验小组进行了“提取小麦种子中α-淀粉酶并测定α-淀粉酶催化淀粉水解的最适温度”的相关实验。
实验材料:萌发3天的小麦种子(芽长约1cm)
主要试剂及仪器:5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸馏水、石英砂、恒温水浴锅等。
实验步骤
步骤一:制备酶溶液
研磨:5g萌发的小
麦种子+少量石英
砂+10mL蒸馏水离心分离:3000
转/min,10min获取
酶液
步骤二:将酶液经一定方法处理,取出后冷却。
步骤三:取6支干净的、体积相同并具刻度的试管依次编号,按如表要求加入试剂,再观察各试管内的颜色变化。(注:“+”表示溶液变蓝色,其数量表示蓝色深度:“-”表示溶液不变蓝色)
请回答下列问题:
(1)选用萌发的小麦种子提取酶液的主要理由是 。
(2)步骤二的处理方法是 。
(3)根据试管 中观察的实验结果,可推断α-淀粉酶的最适温度为 左右。
(4)该实验中能否选用斐林试剂检测实验结果? 。理由是 。
(5)若要进一步研究小麦种子中β-淀粉酶的最适温度,则需获得β-淀粉酶保持活性而α-淀粉酶失活的酶溶液。则步骤二处理的方法是 。
(6)步骤三的表格中,若②和③顺序颠倒,将 (填“影响”或“不影响”)实验结果。
答案 (1)小麦种子萌发时形成大量的淀粉酶 (2)70℃水浴中15min (3)4 60℃ (4)不能 斐林试剂检测时需水浴加热,会改变该实验中的温度,影响实验最终结果 (5)将酶液置于pH为3.6、温度为0℃的环境中 (6)影响
管
号
1%焦性没
食子酸/mL
2%
H2O2/mL
缓冲
液/mL
过氧化物
酶溶液/mL
白菜梗提
取液/mL
煮沸冷却后的白
菜梗提取液/mL
1
2
2
2
-
-
-
2
2
2
-
2
-
-
3
2
2
-
-
2
-
4
2
2
-
-
-
2
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3mL
3mL
2
加入马铃薯匀浆
少许
—
3
加入二氧化锰
—
少许
4
检测
反应部位
(1)
叶绿体的
类囊体膜
线粒体
反应物
葡萄糖
/
丙酮酸等
反应名称
(2)
光合作用
的光反应
有氧呼吸的
部分过程
合成ATP的能量来源
化学能
(3)
化学能
终产物(除ATP外)
乙醇、CO2
(4)
(5)
分组
步骤
红粒管
白粒管
对照管
①
加样
0.5mL提取液
0.5mL提取液
C
②
加缓冲液(mL)
1
1
1
③
加淀粉溶液(mL)
1
1
1
④
37℃保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色
显色结果
+++
+
+++++
试管号
GA
溶液
缓冲液
水
半粒种
子10个
实验步骤
实验结果
步骤1
步骤2
1
0
1
1
带胚
25℃保温24h后去除种子,在各试管中分别加入1mL淀粉液
25℃保温10min后各试管中分别加入1mL碘液,混匀后观察溶液颜色深浅
++
2
0
1
1
去胚
++++
3
0.2
1
0.8
去胚
++
4
0.4
1
0.6
去胚
+
5
0.4
1
0.6
不加种子
++++
实验分组
生长状态
L-天冬酰胺含量
培养液
细胞内
实验组
①
缺乏
缺乏
对照组
正常
缺乏
正常
试管1
试管2
第一步
加入适量缓冲液
加入等量纤维素酶溶
液(缓冲液配制)
第二步
30min
第三步
加入
第四步
60℃水浴保温10min
第五步
加入
第六步
沸水浴中加热2min,观察实验现象
蛋白酶活性
(U/mg)
脂肪酶活性
(U/mg)
淀粉酶活性
(U/mg)
对照组
1.09
0.08
0.12
实验组
1.71
0.10
0.13
高能磷酸化合物
ATP
GTP
UTP
CTP
主要用途
能量通货
蛋白质合成
糖原合成
脂质和磷脂的合成
试管编号
1
2
3
4
5
6
①加入5%的可溶性淀粉溶液(mL)
8
8
8
8
8
8
②恒温水浴5min
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
③加入处理后的酶液
1
1
1
1
1
1
④恒温水浴5min
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
⑤溶液混合,振荡后恒温水浴5min
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
⑥加入碘液,振荡后观察颜色变化
+++
++
+
-
++
+++
【5年高考】
考点一 酶
1.(2021江苏新高考适应卷,20,3分)真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂,可提高饲料利用率。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究,结果如图。相关叙述正确的是(多选)( )
A.植酸酶只能在活细胞中产生,可在细胞外发挥作用
B.真菌合成的植酸酶需要经高尔基体参与,才能转运到细胞外
C.植酸酶A的最适pH为2或6,植酸酶B的最适pH为6
D.两种酶相比,植酸酶A更适合添加在家畜饲料中
答案 ABD
2.(2021湖北新高考适应卷,2,2分)在生物体内,酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述,错误的是( )
A.过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质
B.DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成
C.胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关
D.淀粉酶和盐酸通过降低反应物的活化能催化淀粉水解
答案 D
3.(2020浙江7月选考,10,2分)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是( )
A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
答案 C
4.(2019江苏单科,13,2分)下列关于加酶洗涤剂的叙述,错误的是( )
A.加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶
B.用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水
C.含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物
D.加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的
答案 A
5.(2017江苏单科,17,2分)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是( )
A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强
B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C.碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同
D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
答案 C
6.(2016江苏单科,8,2分)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如表。下列相关叙述正确的是( )
A.1号管为对照组,其余不都是实验组
B.2号管为对照组,其余都为实验组
C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶
答案 A
7.(2019浙江4月选考,10,2分)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如表所示:
据此分析,下列叙述错误的是( )
A.实验的可变因素是催化剂的种类
B.可用产生气泡的速率作检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有高效性
D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
答案 D
8.(2017课标全国Ⅱ,3,6分)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是( )
A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶
B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃
答案 C
考点二 ATP
9.(2021湖南新高考适应卷,3,2分)ATP是细胞生命活动的能量“通货”。下列叙述错误的是( )
A.糖类、脂肪和蛋白质等有机物中储存了大量ATP
B.等量的葡萄糖通过酒精发酵和有氧呼吸产生的ATP数量不同
C.光合作用和呼吸作用都产生ATP,所需的ADP可共用
D.ATP与ADP的相互转化由不同的酶催化完成
答案 A
10.(2018浙江4月选考,10,2分)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是( )
A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B.ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
答案 C
11.(2017浙江4月选考,11,2分)下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙述,错误的是( )
A.糖的氧化反应是放能反应
B.光合作用的碳(暗)反应是吸能反应
C.ATP是吸能反应和放能反应的纽带
D.氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应
答案 D
12.(2020课标全国Ⅲ,29,10分)参照表中内容,围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
答案 (1)细胞质基质 (2)无氧呼吸 (3)光能 (4)O2、NADPH (5)H2O、CO2
[教师专用题组]
【5年高考】
考点一 酶
1.(2015海南单科,15,2分)关于人体内激素和酶的叙述,错误的是( )
A.激素的化学本质都是蛋白质
B.酶可以降低化学反应的活化能
C.高效性是酶的重要特性之一
D.激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢
答案 A 本题考查激素和酶的相关知识。激素的化学本质并非都是蛋白质,如性激素为固醇类,A错误;酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,B正确;酶具有高效性、专一性等重要特性,C正确;激素具有调节作用,激素与靶细胞结合后,可以调节靶细胞的代谢,D正确。
知识拓展 酶与激素都属于微量、高效物质。所有活细胞都能产生酶,酶有催化作用,作用前后不变;只有内分泌腺或内分泌细胞才能产生激素,激素具有调节作用,作用后被灭活。
2.(2015海南单科,4,2分)下列关于生物体产生的酶的叙述,错误的是 ( )
A.酶的化学本质是蛋白质或RNA
B.脲酶能够将尿素分解成氨和CO2
C.蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类
D.纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
答案 D 绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,A正确;脲酶能够将尿素分解成氨和CO2,B正确;蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类,C正确;细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,纤维素酶不能降解细菌细胞壁,D错误。
3.(2014福建理综,1,6分)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )
A.蛋白酶 B.RNA聚合酶
C.RNA D.逆转录酶
答案 C 大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,核糖体是由蛋白质和rRNA组成的,用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后,核糖体中只剩下RNA成分,因此,由题中信息“用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应”可说明催化该反应的物质是RNA,故C正确,A、B、D错误。
4.(2013课标Ⅱ,6,6分)关于酶的叙述,错误的是( )
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
答案 B 本题主要考查酶的相关知识。细胞生命活动所必需的酶,如呼吸氧化酶,会存在于分化程度不同的各类细胞中;低温抑制酶的活性,在一定范围内,当温度回升后,酶的活性可以恢复,但酶的空间结构一旦被破坏,其活性将无法恢复,低温没有破坏酶的空间结构;酶提高化学反应速度是靠降低化学反应的活化能实现的;酶在化学反应中充当催化剂,也可以作为另一个反应的底物。
易错警示 低温抑制酶的活性,常在低温条件下储存酶。高温破坏酶的空间结构(氢键等,但肽键未被破坏),酶活性丧失。
5.(2011课标,2,6分)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是( )
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
答案 B 分析曲线可知:甲酶在蛋白酶的作用下,酶活性不改变,说明甲酶能够抗该种蛋白酶降解,其化学本质不是蛋白质,应是RNA;乙酶在蛋白酶的作用下,酶活性降低,说明该种蛋白酶能改变乙酶的分子结构,所以乙酶的化学本质是蛋白质。
6.(2011福建理综,3,6分)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性,这三类物质都是( )
A.在细胞内发挥作用
B.由活细胞产生的蛋白质
C.与特定分子结合后起作用
D.在发挥作用后还能保持活性
答案 C 酶并不一定都在细胞内发挥作用,如唾液淀粉酶在口腔中发挥作用,故A错;有的激素不是蛋白质,如性激素属于脂质,部分酶的化学本质是RNA,神经递质的化学本质不是蛋白质,而是小分子的物质如乙酰胆碱等,故B错;题干中所述的三种物质都有其特异性,都能与特定分子结合而发挥作用,故C正确;激素、神经递质在发挥作用后通常失去活性而不能继续发挥作用,故D错。
7.(2011海南单科,11,2分)野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长,用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株,该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。对这一实验结果的解释,不合理的是( )
A.野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲
B.野生型大肠杆菌代谢可能不需要氨基酸甲
C.该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶
D.该突变株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失
答案 B 由该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长可知:氨基酸甲是野生型大肠杆菌代谢所必需的;野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲;突变株可能因无法产生合成氨基酸甲所需的酶或该酶功能丧失而导致无法合成氨基酸甲。
8.(2016课标全国Ⅰ,3,6分)若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的实验中,下列操作顺序合理的是( )
A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
答案 C 本题以测定酶活力的实验为载体,考查运用所学知识对实验步骤进行分析与评价的能力;试题通过对操作顺序的分析,体现了对科学探究素养中实验设计要素的考查。测定酶活力的实验中缓冲液可维持溶液的pH,所以缓冲液应在底物与酶混合之前加入,反应时间的测定则应在底物与酶混合之后开始,据此可判断C符合题意。
9.(2013海南单科,3,2分)关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是( )
A.不同酶的最适温度可能相同
B.随着温度降低,酶促反应的活化能下降
C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果
答案 B 不同酶的最适温度可能相同,也可能不同,A正确;在一定的范围内随着温度的降低,酶的活性下降,而酶促反应的活化能是不会降低的,B错误;低温时,酶的活性降低,但酶的空间结构稳定,因此,酶制剂适于在低温(0~4℃)下保存,C正确;高温、强酸、强碱都会破坏酶的空间结构,从而使酶失活,D正确。
10.(2012海南单科,4,2分)下列操作中,不可能导致淀粉酶活性发生变化的是( )
A.淀粉酶溶液中加入强酸
B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶
C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液
D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂
答案 C 本题考查了酶性质的相关知识。酶是具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,遇高温、强酸、强碱、重金属等会发生变性,故A、D可能发生。淀粉酶是蛋白质,淀粉酶溶液中加入蛋白酶会使淀粉酶水解失活。淀粉酶能把淀粉水解成麦芽糖,且反应前后酶活性不变,C选项符合题意。
11.(2011全国,31,10分)某同学从温度为55~65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌,并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题:
(1)测定脂肪酶活性时,应选择 作为该酶作用的物质,反应液中应加入 溶液以维持其酸碱度稳定。
(2)要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为 。
(3)根据该细菌的生活环境,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。
答案 (1)脂肪 缓冲
(2)蛋白质
(3)在一定温度范围(包括55~65℃)内设置温度梯度,分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值,则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则,扩大温度范围,继续实验,直到出现峰值。(其他合理答案也给分)
解析 (1)脂肪酶的活性以其单位时间内分解脂肪量为指标,因酶需要适宜的pH,故应加入缓冲溶液。(2)该酶与双缩脲试剂呈紫色反应,说明该酶的化学本质是蛋白质。(3)要测定该酶催化作用的最适温度,一般采用预实验,需在一定温度范围内设置温度梯度,对比不同温度下测得的酶活性,若不能测出峰值,则需扩大温度范围,继续实验。
12.(2015重庆理综,10,14分)(14分)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。
(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:
注:“+”数目越多表示蓝色越深
步骤①中加入的C是 ,步骤②中加缓冲液的目的是 。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是 ;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越 。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应 。
(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:
X处理的作用是使 。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著 白粒管(填“深于”或“浅于”),则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
答案 (14分)(1)0.5mL蒸馏水 控制pH 红粒小麦 低 缩短
(2)β-淀粉酶失活 深于
解析 (1)对照管应加入等量蒸馏水,步骤②中加入缓冲液的目的是维持正常的pH,防止溶液pH变化对实验结果造成影响。红粒管中蓝色较白粒管深,说明红粒管中淀粉含量高,据此推测出红粒小麦淀粉酶活性较低是导致红粒小麦发芽率低的原因。若反应物淀粉浓度适当减小,可通过缩短反应时间的方法得到与改变前相同的显色结果。(2)要探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在穗发芽率差异中的作用,需对比红、白粒小麦中的α-淀粉酶和β-淀粉酶单独作用时的效果,即分别对α-淀粉酶、β-淀粉酶进行灭活处理,若α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因,则只有α-淀粉酶作用的Ⅱ管表现为红粒管颜色显著深于白粒管。
13.(2015浙江理综,31,12分)现有一种细菌M,能够合成某种酶,并能分泌到细胞外。为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系,请根据以下提供的实验材料写出实验思路,并预测实验结果。
实验材料:若干个培养瓶、培养液、细菌M
(要求与说明:实验仅设一组;实验仪器、试剂、用具及操作不作具体要求;实验条件适宜)
请回答:
(1)实验思路:
①
︙
(2)预测实验结果(设计一个坐标系,并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线):
(3)测定总酶浓度时,应对细胞做 处理。
答案 (12分)(1)①取细菌M,稀释后,分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中。
②取其中的培养瓶,分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度,并记录。
③在培养过程中,每隔一段时间,重复②。
④对所得实验数据进行分析与处理。
(2)
(3)破碎
解析 (1)要研究培养时间与细菌M细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的关系,需分组培养细菌M,定时取样检测细菌细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度。因总酶包括胞内酶和胞外酶,故测定总酶浓度时需破碎细胞。曲线绘制时注意胞外酶曲线起点为0,培养初期细菌个体数较少,故总酶量也很低。
14.(2013课标全国Ⅱ,29,10分)已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
注:实验结果中“+”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。
回答下列问题:
(1)α-淀粉酶催化 水解可生成二糖,该二糖是 。
(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 ,这两支试管中淀粉量不同的原因是 。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是 。
(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明 。
答案 (10分)(1)淀粉 麦芽糖(每空1分,共2分)
(2)少(1分) 带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉水解(2分,其他合理答案也给分)
(3)诱导种子生成α-淀粉酶(3分,其他合理答案也给分)
(4)GA浓度高对α-淀粉酶的诱导效果好(2分,其他合理答案也给分)
解析 本题以GA(赤霉素)对α-淀粉酶产生情况的影响的实验表格为信息载体,着重考查与酶相关的知识。(1)在α-淀粉酶的催化下,淀粉被水解为麦芽糖。(2)对比1号和2号试管,1号试管剩余的淀粉量少,其原因是带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉更多地被水解。(3)分析题表实验结果:在试管5中,虽然加入足量的GA,但没有加种子,淀粉不能被水解,说明GA不能直接水解淀粉;试管2中,虽然有去胚的半粒种子,但未加入GA,被水解的淀粉少,而试管3中加入GA溶液和去胚的半粒种子,实验结果是颜色较浅,被水解的淀粉较多,说明GA能诱导种子生成α-淀粉酶。(4)分析试管2、3、4的实验结果可知,随着GA浓度的升高,淀粉被分解的量增多,说明GA浓度与其对种子产生α-淀粉酶的诱导效果呈正相关。
15.(2013重庆理综,9,14分)研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用,而对正常细胞无影响。进一步研究发现,发挥作用的物质是L-天冬酰胺酶,它能将L-天冬酰胺分解,而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,增殖被抑制。
(1)为验证该酶对两种细胞的影响,某兴趣小组进行了以下实验。
实验材料:正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基(含细胞生长所需的物质)、L-天冬酰胺酶
实验步骤:
a.分组
实验组:培养基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞
对照组:培养基+
b.适宜条件下培养后,观察细胞生长状态、检测L-天冬酰胺含量。
实验结果(如下表):
结果分析:
该实验利用了酶的 特性;表中①应为 ;对照组细胞内L-天冬酰胺含量正常的原因是 。
(2)患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低,是因为发生了 反应;该酶口服无效,原因是 。
(3)根据实验结果,你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是 。
答案 (14分)(1)L-天冬酰胺酶+正常细胞 专一性 抑制 能合成L-天冬酰胺(有合成L-天冬酰胺的酶)
(2)免疫(拮抗) 酶被分解失活
(3)对肿瘤细胞有专一性杀伤作用,对正常细胞无影响
解析 本题主要考查验证性实验的实验设计及实验结果的分析和处理。(1)分析实验目的可知:该实验的单一变量为细胞的种类,所以对照组的培养基中应加入L-天冬酰胺酶和正常细胞;该实验利用了酶具有专一性的特性;验证性实验的结果由题干可知,实验组的淋巴瘤细胞的生长受到抑制;对照组培养液中缺乏L-天冬酰胺而细胞内其含量正常,说明正常细胞能合成L-天冬酰胺。(2)外源性酶注射到机体后可作为抗原物质,引发机体产生免疫反应,导致机体产生抗体,所以患者多次注射该外源性酶后疗效降低;该外源性酶的本质是蛋白质,口服后,会被消化分解而导致失效。(3)理想的抗肿瘤药物应该专一性地杀伤肿瘤细胞,而对正常细胞无影响。
16.(2012福建理综,26Ⅰ,18分)大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。
(1)查询资料得知,18℃时,在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶催化效率最高的是 。
图1
(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15~18℃之间。学习小组假设:大菱鲆蛋白酶的最适温度在15~18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度,探究三种酶的最适温度。
①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是 ,可用 试剂鉴定。
②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在 。
③为了控制实验温度,装有酶和底物的试管应置于 中以保持恒温。单位时间内 可以表示蛋白酶催化效率的高低。
④实验结果如图2,据此能否确认该假设成立? 。理由是: 。
图2
(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低 的比例,以减少对海洋的污染。
答案 (1)幽门盲囊蛋白酶
(2)①蛋白质 双缩脲 ②2和8 ③水浴 底物消耗量(或产物生成量) ④不能 据图可知随着温度提高酶活性逐步升高,酶活性峰值未出现
(3)淀粉、脂肪
解析 (1)分析图可知,在各自最适pH下,幽门盲囊蛋白酶活性最高,故其催化效率最高。(2)酶具有专一性,蛋白酶的作用底物只能是蛋白质。由图1可知胃蛋白酶最适pH为2,幽门盲囊蛋白酶最适pH为8。实验中为了控制温度常用水浴保持恒温。酶催化效率的高低常用单位时间内底物消耗量或产物生成量来表示。图2显示随着温度的提高,酶的活性逐渐升高,酶活性峰值并未出现,故学习小组作出的“大菱鲆蛋白酶的最适温度在15~18℃间”的假设不成立。(3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少,活性低,故应减少饲料中淀粉和脂肪的比例。
17.(2012重庆理综,30Ⅱ,12分)乙醇可部分替代石油燃料,利用纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇,耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解,从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。
(1)某研究小组将产纤维素酶的菌株,通过诱变和高温筛选获得新菌株,为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80℃高温,进行了以下实验。
结果与结论:①若 ,则表明该纤维素酶能耐受80℃高温;
②若 ,则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温。
(2)酵母菌发酵产生的乙醇属于 (填“初级”或“次级”)代谢产物。
答案 (1)80℃水浴保温 适量纤维素液 斐林试剂或班氏糖定性试剂
①试管1内呈蓝色,试管2内有砖红色沉淀产生
②试管1和2内均呈蓝色
(2)次级
解析 (1)要探究新菌株产生的纤维素酶能否耐受80℃高温,需对该酶进行80℃高温处理,再用斐林试剂或班氏糖定性试剂对该酶促反应的生成物(还原糖)进行鉴定。(2)乙醇不是酵母菌生长繁殖所必需的,故乙醇为次级代谢产物。
18.(2012课标全国,33,8分)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:
①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL,再分别加入质量分数为1%的淀粉液1mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL,摇匀。
③将5支试管放入70℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。
④取出各试管,分别加入斐林试剂2mL,摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。
(1) 。
(2) 。
答案 (1)③中70℃应改为37℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃ (2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50~65℃水浴中一段时间。因为在加热条件下斐林试剂与还原糖反应显色
解析 (1)唾液淀粉酶的最适温度为37℃,70℃环境中该酶将失活。(2)斐林试剂与还原糖在水浴加热条件下,才产生砖红色沉淀。
19.(2011江苏单科,31,8分)为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响,研究者设计并进行了相关实验,实验步骤及结果如下:
①鲈鱼的驯养:将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养14d,用普通饲料投喂,备用。
②饲料的配制:在每千克普通饲料中添加200mg植酸酶,配制成加酶饲料;并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒,烘干后储存。
③鲈鱼的饲养:挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组,放养于规格相同的浮式海水网箱中,放养密度为60尾/箱。给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料,给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。
④称重并记录:投喂8周后,从每个网箱中随机取20尾鲈鱼称重。结果显示,对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3%、947.2%。
⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品,并分别测定消化酶的活性,结果如下表。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是 ;实验前的驯养是为了 。
(2)步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意 ,其原因是 。
(3)步骤③中还应控制好的无关变量主要有 。
(4)本实验得出的初步结论是
。
(5)推测鲈鱼的食性并说明理由: 。
答案 (1)成体生长缓慢,实验效果不明显 让鲈鱼适应实验养殖环境 (2)温度不能过高 高温会使植酸酶变性而失去活性 (3)水温、盐度和溶解氧等 (4)添加植酸酶的饲料促进鲈鱼幼体的生长;植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性,而对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小 (5)肉食性,其肠道中蛋白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶
解析 (1)由于实验因变量是鲈鱼的体重,所以使用鱼苗比成体效果明显。实验前的驯养是为了让鲈鱼适应实验养殖环境,以免对实验结果造成影响。(2)烘干过程中要特别注意温度对植酸酶活性的影响,因为高温会使植酸酶变性。(3)步骤③中的实验变量是饲料中酶的有无,因此凡是影响酶活性的其他因素都需要控制,如水温、盐度、海水中的溶解氧等。(4)从表格中的数据可以推知,添加植酸酶的实验组表现出对蛋白酶活性的促进作用显著;根据步骤④可推知添加植酸酶的饲料能促进鲈鱼幼体的生长。(5)从表中蛋白酶活性推测,鲈鱼消化蛋白质较多,由此推测鲈鱼最可能为肉食性动物。
考点二 ATP
20.(2017海南单科,5,2分)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是( )
A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化
C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程
D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
答案 C 淀粉的水解在消化道内进行,该过程中会释放能量,但消化道内不存在ATP合成酶,无法生成ATP,A错误;人体生命活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化,B错误;暗反应合成葡萄糖的过程需要光反应提供的能量,C正确;硝化细菌需要的能量主要来自其将氨氧化成硝酸的过程,D错误。
易错警示 淀粉、蛋白质、脂肪等的水解都可以释放能量,该过程中如果存在ATP合成酶,则可形成ATP,否则都以热能的形式散失。
21.(2016北京理综,2,6分)葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程( )
A.在无氧条件下不能进行 B.只能在线粒体中进行
C.不需要能量的输入 D.需要酶的催化
答案 D 酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2,在无氧呼吸的第一阶段生成ATP,A错误;无氧呼吸在酵母菌的细胞质基质中进行,B错误;ADP转化成ATP需要能量的输入和ATP合成酶的催化,C错误,D正确。
22.(2014海南单科,10,2分)下列物质中,能够直接给细胞生命活动提供能量的是( )
A.脂肪 B.钙离子 C.糖 D.ATP
答案 D ATP是细胞生命活动的直接能源物质,D正确。
23.(2014江苏单科,14,2分)下列生命活动中不需要ATP提供能量的是( )
A.叶肉细胞合成的糖运输到果实
B.吞噬细胞吞噬病原体的过程
C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D.细胞中由氨基酸合成新的肽链
答案 C 叶肉细胞合成的糖运出叶肉细胞及糖在运输路径中的跨膜过程均需ATP提供能量;吞噬细胞以胞吞方式吞噬病原体的过程需消耗能量;细胞中小分子的氨基酸脱水缩合形成肽链的过程需要ATP供能;淀粉在淀粉酶的催化作用下水解为葡萄糖的过程不消耗能量。
【3年模拟】
时间:40分钟 分值:55分
一、单项选择题(每小题2分,共20分)
1.(2021届江苏连云港期中,6)细胞中的主要能源物质是糖类,主要的储能物质是脂肪,而ATP能直接为细胞的生命活动提供能量。下列有关ATP的叙述,错误的是( )
A.ATP中含有一个腺苷、二个高能磷酸键、三个磷酸基团
B.正常细胞中,ATP含量不高,ATP与ADP的比值在一定范围内变化
C.在脱分化与再分化过程中,会发生ATP的合成与分解
D.ATP被称为能量通货,是唯一直接为生命活动提供能量的物质
答案 D
2.(2021届江苏盐城期中,4)生物体内的高能磷酸化合物有多种,他们的用途有一定差异,如表。下列相关叙述,最为准确的是( )
A.UTP中的“U”是指尿嘧啶
B.在糖原、脂肪和磷脂的合成过程中,消耗的能量均不能来自ATP
C.UTP分子中所有高能磷酸键断裂后,可得到尿嘧啶脱氧核苷酸
D.葡萄糖和果糖反应生成蔗糖的过程中,可由ATP直接供能
答案 D
3.(2021届江苏扬州期初,7)ATP是细胞的能量“通货”,细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物,但ATP用途较为广泛。下列有关叙述中错误的是( )
A.ATP分子能在细胞膜上某些蛋白质的催化下水解
B.CTP中高能磷酸键全部水解后的产物能作为合成DNA分子的原料
C.GTP的合成常伴随放能反应,而吸能反应不一定伴随GTP的水解
D.UTP是三磷酸尿苷的英文名称缩写,其分子中含有2个高能磷酸键
答案 B
4.(2021届江苏淮安期中,8)下列有关酶和ATP的说法,正确的是( )
A.酶与无机催化剂的作用机理不同,酶的作用机理是降低化学反应的活化能
B.绿色植物生命活动过程中所需的直接能源物质ATP主要由光合作用提供
C.DNA分子上具有多个限制酶切割位点,体现了酶的多样性
D.ATP水解失掉两个磷酸基团后,成为腺嘌呤核糖核苷酸
答案 D
5.(2021届江苏扬州期中,10)如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示反应物M在无催化剂条件和有酶催化条件下生成产物P所需的能量变化过程。下列相关叙述错误的是( )
A.E2表示在有酶催化条件下反应发生需要的活化能
B.若将酶改为无机催化剂,则曲线Ⅱ将向上移动
C.若其他条件不变,E1越大,则酶的催化效率越高
D.若增加反应体系中的酶量,则E2减小,反应速率提高
答案 D
6.(2021届江苏盐城期中,5)如图表示改变某一因素前后,淀粉溶液在唾液淀粉酶的作用下分解产生还原糖的结果。请据此分析,改变下列哪种因素才能获得改变后的结果( )
A.淀粉溶液量 B.pH C.温度 D.唾液量
答案 A
7.(2021届江苏南通启东期中,4)某小组利用如图所示实验装置开展了pH对酶活性影响的研究(滤纸片在猪肝匀浆中浸泡10min)。下列叙述正确的是( )
A.该装置也可用于探究酶数量与酶促反应速率的关系
B.为避免猪肝匀浆滴落,实验前应将滤纸片高温烘干
C.反应结束后可通过观察产生的气体体积来判断各组酶活性
D.每组实验结束用清水冲洗装置后,即可进行下一组实验
答案 A
8.(2020江苏宿迁修远中学期初,19)用某种酶进行有关实验的结果如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.由图1实验结果可知该酶的最适催化温度为30℃左右
B.图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C.由图3实验结果可推知该实验的自变量是有无Cl-、Cu2+
D.由图4实验结果可知酶具有专一性
答案 C
9.(2021届江苏镇江期中,3)科学家从线粒体中分离出一种可溶性蛋白质,并且发现该物质(简称F)不仅在能量储存过程中起着重要作用,而且还是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体。生化实验还证实,当某些物质存在时,F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸。下列相关叙述错误的是( )
A.物质F水解ATP的过程可能需要其他物质共同参与
B.物质F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性
C.线粒体中若缺少物质F,ADP可能无法与磷酸结合形成ATP
D.线粒体中形成ATP所需要的能量直接来源于葡萄糖的分解
答案 D
10.(2021届江苏连云港期中,10)细胞代谢离不开酶的催化,酶的催化需要温和的环境条件,某课外活动小组用淀粉酶探究pH对酶活性的影响时发现,pH过低时淀粉水解速率也会加快,探究结果如图所示。下列有关实验说法,正确的是( )
A.从图中能推断,该淀粉酶在pH=1比pH=3时活性一定更高
B.从实验结果分析可知,该淀粉酶的最适pH为7
C.在强酸、强碱条件下淀粉酶活性受到抑制但空间结构没有改变
D.在pH为5~9之间设置更小的pH梯度可探究该淀粉酶的最适pH
答案 D
二、多项选择题(每小题3分,共9分)
11.(2021届江苏盐城期中,15)如图为不同条件下石油降解酶对污泥中石油分解能力的实验测定结果。下列有关叙述正确的是( )
A.该实验的自变量是pH,因变量是酶活性
B.污泥含水量对该酶的最适pH无明显影响
C.一定范围内污泥含水量越高,该酶的催化能力越强
D.污泥含水量过低会使该酶的空间结构遭到破坏
答案 BC
12.(2020江苏南京一模,21)现有甲、乙、丙三支试管,先向三支试管内各加入2mL可溶性淀粉溶液,再按正常步骤操作,然后分别用斐林试剂检验。下列分析正确的是( )
A.甲试管和乙试管对照,说明酶具有专一性
B.甲试管和丙试管对照,说明酶活性受温度影响
C.实验结果是甲试管内会出现砖红色沉淀
D.实验结果是乙试管和丙试管内出现砖红色沉淀
答案 ABC
13.(2020江苏如皋、徐州、宿迁三校联考,23)下列有关酶的实验设计思路,不正确的是( )
A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液能验证酶的专一性
C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
D.在探究温度对酶活性的影响实验中,用斐林试剂来判断试管中的淀粉是否分解
答案 ABD
三、非选择题(共26分)
14.(2020江苏宿迁修远中学期初,33)(14分)白色念珠菌是存在于人体上呼吸道和肠道黏膜中的真菌,当机体免疫功能下降时,菌丝大量生长,侵入细胞引起疾病。V蛋白具有ATP酶活性,对菌丝形成有重要作用。
图1
图2
(1)酶是生物催化剂,其作用机理是 。ATP合成酶在 上合成。
(2)ATP合成酶由突出于膜外的F1和嵌入膜内的F0两部分组成。F1负责ATP的合成或水解,F0是一个疏水蛋白复合体,形成H+跨膜通道,当H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时,ADP与Pi结合形成ATP(其过程如图1所示)。据图推测,在真核细胞中含有该酶的生物膜有 (至少填出两种)。如果图1表示叶绿体内合成ATP的过程,若膜两侧的H+浓度梯度突然消失,其他条件不变,短时间内暗反应中的C5的量会 (填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)白色念珠菌与大肠杆菌在细胞结构上最主要的区别是白色念珠菌具有 。ATP分子的结构简式是 ,V蛋白将ATP水解为ADP时,储存在ATP分子 中的能量被释放出来,同时产生无机磷。
(4)科研人员为研究不同浓度药物D(一种ATP酶抑制剂)对Ⅴ蛋白的作用,将Ⅴ蛋白与反应缓冲液混合,实验组加入用DMSO溶解的不同浓度的药物D溶液,室温孵育10min之后向反应体系中加入ATP溶液,室温反应30min。再向反应体系中加入孔雀绿试剂(可与无机磷反应呈现绿色),定量分析反应体系的绿色深浅,得到如图2所示结果。
①实验中测定的绿色深浅,可反映出 的量,从而得到V蛋白活性。
②本实验以对照组数据作为V蛋白活性相对值1,对照组的处理是 ,室温孵育10min,向反应体系中加入ATP溶液,室温反应30min。
③实验结果说明 。
答案 (1)降低化学反应的活化能 核糖体 (2)线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜 减少 (3)以核膜为界限的细胞核 A—P~P~P 高能磷酸键 (4)①ATP水解 ②将V蛋白与反应缓冲液混合,加入等量DMSO溶液 ③药物D能抑制V蛋白的活性,且随药物D浓度的增加,抑制作用增强
15.(2020江苏苏州常熟中学调研,28)(12分)萌发的小麦种子中α-淀粉和β-淀粉的含量会显著增高。α-淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH为3.6、0℃下可迅速失活。而β-淀粉酶耐酸、不耐热,在70℃条件下15min后失活。根据它们的这种特性,可分别测定一种酶的催化效率。某实验小组进行了“提取小麦种子中α-淀粉酶并测定α-淀粉酶催化淀粉水解的最适温度”的相关实验。
实验材料:萌发3天的小麦种子(芽长约1cm)
主要试剂及仪器:5%的可溶性淀粉溶液、碘液、蒸馏水、石英砂、恒温水浴锅等。
实验步骤
步骤一:制备酶溶液
研磨:5g萌发的小
麦种子+少量石英
砂+10mL蒸馏水离心分离:3000
转/min,10min获取
酶液
步骤二:将酶液经一定方法处理,取出后冷却。
步骤三:取6支干净的、体积相同并具刻度的试管依次编号,按如表要求加入试剂,再观察各试管内的颜色变化。(注:“+”表示溶液变蓝色,其数量表示蓝色深度:“-”表示溶液不变蓝色)
请回答下列问题:
(1)选用萌发的小麦种子提取酶液的主要理由是 。
(2)步骤二的处理方法是 。
(3)根据试管 中观察的实验结果,可推断α-淀粉酶的最适温度为 左右。
(4)该实验中能否选用斐林试剂检测实验结果? 。理由是 。
(5)若要进一步研究小麦种子中β-淀粉酶的最适温度,则需获得β-淀粉酶保持活性而α-淀粉酶失活的酶溶液。则步骤二处理的方法是 。
(6)步骤三的表格中,若②和③顺序颠倒,将 (填“影响”或“不影响”)实验结果。
答案 (1)小麦种子萌发时形成大量的淀粉酶 (2)70℃水浴中15min (3)4 60℃ (4)不能 斐林试剂检测时需水浴加热,会改变该实验中的温度,影响实验最终结果 (5)将酶液置于pH为3.6、温度为0℃的环境中 (6)影响
管
号
1%焦性没
食子酸/mL
2%
H2O2/mL
缓冲
液/mL
过氧化物
酶溶液/mL
白菜梗提
取液/mL
煮沸冷却后的白
菜梗提取液/mL
1
2
2
2
-
-
-
2
2
2
-
2
-
-
3
2
2
-
-
2
-
4
2
2
-
-
-
2
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3mL
3mL
2
加入马铃薯匀浆
少许
—
3
加入二氧化锰
—
少许
4
检测
反应部位
(1)
叶绿体的
类囊体膜
线粒体
反应物
葡萄糖
/
丙酮酸等
反应名称
(2)
光合作用
的光反应
有氧呼吸的
部分过程
合成ATP的能量来源
化学能
(3)
化学能
终产物(除ATP外)
乙醇、CO2
(4)
(5)
分组
步骤
红粒管
白粒管
对照管
①
加样
0.5mL提取液
0.5mL提取液
C
②
加缓冲液(mL)
1
1
1
③
加淀粉溶液(mL)
1
1
1
④
37℃保温适当时间,终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色
显色结果
+++
+
+++++
试管号
GA
溶液
缓冲液
水
半粒种
子10个
实验步骤
实验结果
步骤1
步骤2
1
0
1
1
带胚
25℃保温24h后去除种子,在各试管中分别加入1mL淀粉液
25℃保温10min后各试管中分别加入1mL碘液,混匀后观察溶液颜色深浅
++
2
0
1
1
去胚
++++
3
0.2
1
0.8
去胚
++
4
0.4
1
0.6
去胚
+
5
0.4
1
0.6
不加种子
++++
实验分组
生长状态
L-天冬酰胺含量
培养液
细胞内
实验组
①
缺乏
缺乏
对照组
正常
缺乏
正常
试管1
试管2
第一步
加入适量缓冲液
加入等量纤维素酶溶
液(缓冲液配制)
第二步
30min
第三步
加入
第四步
60℃水浴保温10min
第五步
加入
第六步
沸水浴中加热2min,观察实验现象
蛋白酶活性
(U/mg)
脂肪酶活性
(U/mg)
淀粉酶活性
(U/mg)
对照组
1.09
0.08
0.12
实验组
1.71
0.10
0.13
高能磷酸化合物
ATP
GTP
UTP
CTP
主要用途
能量通货
蛋白质合成
糖原合成
脂质和磷脂的合成
试管编号
1
2
3
4
5
6
①加入5%的可溶性淀粉溶液(mL)
8
8
8
8
8
8
②恒温水浴5min
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
③加入处理后的酶液
1
1
1
1
1
1
④恒温水浴5min
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
⑤溶液混合,振荡后恒温水浴5min
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
⑥加入碘液,振荡后观察颜色变化
+++
++
+
-
++
+++
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